Las diferencias en la temperatura que causan las diferencias en la densidad del aire conducen a diferencias en la presión del aire. A medida que aumentan las temperaturas de las porciones de la atmósfera, el aire en estas porciones se expande y aumenta, causando regiones de baja presión. Mientras tanto, a medida que la temperatura disminuye, el aire se contrae y se hunde, causando regiones de alta presión.
Estas diferencias en la presión atmosférica son causadas por un calentamiento desigual por la radiación solar. Las diferentes regiones reciben diferentes cantidades de radiación solar y tienen diferentes composiciones de superficie. Estas composiciones absorben, reflejan y reemiten la radiación de diferentes maneras. La diferencia relativa en la presión atmosférica entre dos regiones se puede medir con un barómetro de resorte o de mercurio. La presión atmosférica también se conoce como presión barométrica por esta razón.
La presión se define como la fuerza por unidad de área, y la presión atmosférica es, en consecuencia, el peso de la columna de aire perpendicular en un área cuadrada determinada desde esa área hasta la parte superior de la atmósfera. El valor de esta presión es grande, aproximadamente 14.7 psi en condiciones estándar de temperatura y presión. Esta presión no aplasta a los organismos terrestres porque sus cuerpos están por encima de esta presión, la razón por la cual los cortes sangran en lugar de aspirar el aire. El valor de la presión atmosférica disminuye a medida que aumenta la altitud, porque la altura y el peso de la columna de presión desde la parte superior de la atmósfera a esta altitud más alta disminuye.